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Kalrez®
在惡劣環(huán)境中穩(wěn)定
專業(yè)密封設計用于關鍵任務應用。

O-rings made with high-performance Kalrez®.
從航空航天和化學工業(yè)到芯片制程以及油氣應用,杜邦™ Kalrez® 彈性體旨在提供更高的穩(wěn)定性,更高的抵抗力和更有效的密封。周期。
盡管杜邦沒有發(fā)明 O 形圈或特種密封膠,但它在創(chuàng)新和發(fā)展方面已有 40 年的歷史,創(chuàng)造出可承受最具挑戰(zhàn)性的工作環(huán)境的密封膠。
除了其清潔度和純度外,Kalrez®聚合物分子鏈被設計為最惰性的聚合物結構之一,可耐受 1800 多種不同的化學物質,同時提供高溫穩(wěn)定性。
Kalrez®全氟彈性體是按照最高質量標準制造的。每個部件都有記錄的可追溯性,并且這些部件具有行業(yè)內最長、最可預測的使用壽命之一。
Kalrez®零件經過長期驗證性能可以減少密封件的更換,維修和檢查的頻率,增加了過程和設備的正常運行時間,從而提高生產率和良率。

用途
泵、反應釜和法蘭接頭的密封與 O 形圈
閥桿填料系統(tǒng)
用于航空航天、石油和天然氣設備、運輸和化工的高性能零件
生命科學應用
半導體加工
光伏制造密封件
食品接觸材料
優(yōu)勢
耐受 1800 多種化學物質
高達 327°C 高溫耐受性
保持密封完整性
降低維護和運營成本
密封壽命長
符合藥品和食品加工安全標準
提供標準和專用化合物,供定制使用




杜邦™ Kalrez 全氟彈性體零件
氫氣快速氣體減壓測試
2021年,氫需求達到9400萬噸(Mt),超過了疫情前的水平(2019年為9100萬噸),所含能量約為全球最終能源消耗的2.5%。大部分增長來自傳統(tǒng)精煉和工業(yè)用途,盡管對新用途的需求增長至約4萬噸(比2020年增長了60%,盡管基數較低)(來源:IEAorg)。二氫氣的更廣泛生產、使用和新的應用正在創(chuàng)造和發(fā)展新的標準及客戶需求。 當涉及到彈性體時,表面處理有兩個主要問題:
1.彈性體密封件能抵抗二氫的快速氣體減壓(RGD)?
2.彈性體密封的滲遠水平是多少?
本技術報告昌在提供有關Kalrez"peluoroelastomer部件RGD性能的一些初步信息。該測試的目標是在高壓和高溫下評估三種Kalrez*等級在氣氣(H,)中的RGD抗壓能力。
快速氣體減壓測試程序
測試設置使用“偵察測試夾具”,其中多個0形環(huán)堆疊并均勻壓縮,同時具有與氣體的重要接觸表面,如圖右側所示。
在組裝0形環(huán)后,整個試驗夾具被放置在壓力容器中,然后關閉、加熱和加壓
測試材料:
·Kalrez*0093:95 ShoreA等級
.Kalrez* 0Gl93:95 $hore A RGD grade
·FFKM:90 ShoreA-非RGD配方
樣品:
每種測試材料兩個0型園
-Kalrez 0093-樣品參考:A1&A2
-Kalrez°0G193-樣品參考:B1&B2
000
90 Shore FFKM-非RGD配方·試樣參考:C1和C2
樣品尺寸:AS568-315(1D=19.98 mm,CsD5.33 mm)
根據IS0 23936-2,每個0形圈進行了四次切割

Test Conditions
Grades
0090, OG193, FFKM non RGD
Gas
H2
Seal Compression
13%
Pressure
200 bar / 2,900 psi
5 mm
Temperature
150 °C / 302 °F
Specimen
O-ring K-315 (19.99 x 5.33mm)
Hold time
72 hrs
Cycle
1
Decompression Rate
120 bar/min

RGD評級分析及圖片
H,RGD測試-圖片評級
Kalrez*0G193
A1 A2
評級:0000 通過
Kalrez°0090
B1 B2
評級:0000 通過
FFKM(RGD)
C1 C2
評級:4444 失敗
結論
本研究的總體結論是,根據使用100%二氫氣的特定條件,Kalrez°0090和Kalrez°0G193都通過了快速氣體減壓測試。具有90 Shore A配方的非RGD FFKM可能無法通過二氫氣的快速氣體減壓事件。


杜邦公司™Kalrez®是一種經過驗證的降低泵和工藝設備成本的方法
減少成本和環(huán)境問題的驅動促使許多設計和加工工程師轉向全氟彈性體密封件,將其作為最具成本效益的密封解決方案。在常規(guī)彈性體失效的運行條件下,全氟彈性體的使用價值可以得到證明。即使在較不苛刻的條件下,杜邦"Kalrez全氟彈性體密封件可能是最佳解決方案,因為它們的使用壽命比傳統(tǒng)密封解決方案長得多。
經濟學取決于系統(tǒng)總成水
在考慮彈性密封件的經濟性時,至關重要的是要超越密封件本身的成本,并比較與密封解決方案相關的總成本。使用中的總系統(tǒng)成本是0形環(huán)密封成本+安裝成本+停機成本(包括泄漏導致的生產力損失+清理成本)的總和。
案例研究表明高品質密封件的價值
下列案例研究突出了系統(tǒng)總成本的比較它們考慮了密封更換的頻率和成本以及隨之而來的停機成本。
案例A:可持續(xù)使用工藝設備的密封件
在這種情況下,密封件不會被更換,因為它們可以持續(xù)泵或設備的使用壽命。嚴格地從成本角度來看,全氟橡膠是沒有理由的。
情況B:密封件因故障需要更換一到兩次
案例C:需要反復更換的密封片
在這種情況下,密封件需要多次更換。根據全氟彈性體密封件使用壽命是常規(guī)密封材料四倍的保守估計,與現有密封件多次重復更換相關的更換和停機成本遠遠超過了全氟彈性體的初始較高成本。此外,現有密封件的意外更換將進一步增加停機成本,并可能產生其他嚴重的影響。
這是密封件在設備使用壽命期間因故障或維護原因需要更換一到兩次的情況,每次更換密封件都會引入停機成本的額外因素。使用杜邦"Kalrez全氟彈性體密封件可能是最具成本效益的解決方案

兩個現場應用實例
公司:法國德魯森海姆的道瓊斯農業(yè)科學公司,全球蟲害管理和生物技術產品的領導者。
應用1:0型圈密封件安裝在產品灌裝線上,處理溶劑、表面活性劑和濃縮除草劑,溫度范圍為10°C至45°C,壓力范圍為1.5至3.5巴。
以前使用的材料:
PTFE(聚四氟乙烯)的動態(tài)O形環(huán)
平均壽命:一天
使用Kalrez:Kalrez° Spectrum6375全氟橡膠0型圈,壽命平均延長至兩個月。
應用2:密封件
氟橡膠(FEP/FKM),安裝在SRC Alfa Laval閥的活塞桿上。
問題/以前使用的材料:
常規(guī)故障僅在8小時后運行,壽命約為8小時。
使用Kalrez@全氟彈性體零件:可延長8-12個月的使用壽命。
選擇Kalrez”的總體優(yōu)勢:
·通過消除停機時間,大幅節(jié)省成本
延長了運行正常時間。
提高了包裝線的整體可靠性
減少維護。

分析服務壽命成本以選擇合適的密封件具有真正的商業(yè)意義
情況D:按計劃更換的密封件
如果出于安全、服務、質量或經濟原因,定期安排密封件更換而不是等待故障,則更換現有密封件所產生的停機成本為
通常保持不變。改用杜邦的Kalrez@全氟彈性體密封件會增加額外費用,但大修間隔時間加倍應該可以抵消這種費用。在某些情況下,這種間隔時間通常可以增加兩倍或四倍。
現場應用實例
公司: CDR Pompe S.p.A,意大利米蘭塞納戈,專業(yè)高科技泵制造商。CDR泵主要用于制藥、化工和石化加工
0
應用:CDRFC35和FC50機械密封用于在濃硫酸中運行的ETN襯墊系列磁驅動泵。
以前使用的材料:氟橡膠(FKM)制成的O型圈。
以前的使用壽命:在最長使用壽命只有兩個月后經常發(fā)生故障。
使用Kalrez°:相比之下,Kalreze Spectrum 6375 0型環(huán)在20個月后仍在運行。
優(yōu)點:
·對化學品(如硫酸)的耐受性更高。
。延長了運行正常時間。
·通過減少昂貴的停機時間來節(jié)省成本。

系統(tǒng)總成本比較實例
制造設施不斷努力延長維護時間間隔,以減少昂貴的停機時間。下面的例子(左圖)顯示了與化學過程行業(yè)標準、盒式、雙機械密封相關的成本。即使在其組裝壽命期間密封更換率相對較低,為20%,使用杜邦的Kalrez部件也可以實現節(jié)省。
下面的第二個例子是關于安裝在聯軸器上的0形環(huán),它表明0形環(huán)的使用壽命對成本節(jié)約的影響更為顯著。當然,每個工廠都有其獨特的更換率和停機成本。在評估使用Kalrez密封件在組裝中的潛在節(jié)約時,必須考慮影響密封材料選擇的化學環(huán)境。

杜邦公司™“Kalrez@全氟橡膠零件在泵、密封件和工藝設備中具有經過驗證的使用價值性能
在比較與密封解決方案相關的總成本時,杜邦的Kalrez@部件通常是更有效的選擇,因為它們使用壽命更長,減少停機時間并增加MTBR它們還增加了生產現場的安全性有助于避免計劃外的泄漏并減少環(huán)境風險。這些特性使Kalrez*全氟彈性體部件成為關鍵密封應用的優(yōu)選選擇。
流體和化學耐受性
Kalrez%全氟彈性體部件可耐受超過1,800種化學品、溶劑和等離子體。使用Kalrez®產品進行標準化,以增強廣泛的化學抗性,從而減少您需要儲備多種材料的需求,進而降低庫存成本。
密封力保持
我們在ISO3384測試中證明,即使在惡劣和苛刻的條件下,Kalrez"仍能比其他解決方案更長時間地保持其密封力。
壓縮設置
Kalrez"零件表現出低壓縮集,保持其彈性恢復,以更長時間保持緊密密封。因為Kalrez@譜"7075零件在壓縮下比許多其他全氟彈性體恢復得更好,它們在長時間的應力下更能保持其形狀。
耐溫性
根據我們的經驗,Kalrez*的彈性和恢復性能比其他高溫彈性體更好,即使在長期暴露于高達327”C的溫度下,Kalrez”7075也能保持其性能。

從技術援助到快速、可靠的供應,您得到的不僅僅是產品
最近更新
全球技術支持和測試
我們幫助您提供技術援助和支持幫助您在盡可能短的時間內實現最佳結果。我們的全球研發(fā)專業(yè)知識可以幫助您進行化合物選擇和密封設計、應用測試和開發(fā)故障分析和現場培訓。
為客戶量身定制的解決方案
高級有限元分析(FEA)提供單-來源的分析能力。從同步分析設計新的密封形狀到溝槽幾何優(yōu)化,FEA提供了無與倫比的靈活性它縮短了產品開發(fā)周期,并為市場帶來了創(chuàng)新的解決方案。
任何你想要的形狀
·AS-568、公制和JIS尺寸的標準0形圈
·各種截面和直徑的定制0型圈E
·閥座、隔膜、墊片、包裝密封件、T型密封件、柱形配件、定制形狀
杜邦"Kalrez® KV SP氣門桿填料系統(tǒng)
快速交貨
根據協議和要求,標準0形圈和成批零件可以在48小時內送達大多數歐洲和北美目的地。


杜邦 卡萊克斯 光譜
全氟彈性體零件
在最惡劣環(huán)境中為碳氫化合物和化學品加工提供持久服務和卓越性能

跟上化學加工行業(yè)的步伐
碳氫化合物和化學品加工業(yè)(IPH和IPPQ)發(fā)展迅速,因此,公司被迫不斷提高可靠性和生產率。今天,這些過程不僅更漫長,而是以更高的溫度和壓力進行。工員工,由于需要增加平均修訂間隔時間,它通常必須面對更具攻擊性的操作條件和更少的操作人員。每個車間主任,作為一名設計工程師和維護主管,他面臨著一個反復出現的威脅:對環(huán)境事件的恐懼。
杜邦高性能全氟彈性體卡爾雷茲·部件已在腐蝕性工藝和高溫應用中使用超過40年。杜邦公司Kalrez°繼續(xù)引領產品創(chuàng)新,以滿足碳氫化合物和化學品加工行業(yè)的需求。
全氟彈性體EKalrez"光譜范圍"專為滿足碳氫化合物工藝和化學產品日益增長的需求而設計。Kalrez*Spectrum'6375和7075滿足各種性能要求,盡管它們都提供當今最具挑戰(zhàn)性的應用所需的高性能密封


杜邦零件™卡爾雷茲®光譜"“在苛刻的應用中經受現場測試
應用
機械密封
機械密封器
機械密封
機械密封
閥門動態(tài)和靜態(tài)密封件
應用
機械密封件
快速斷開接頭
新專利應用
熱熔噴嘴
旋轉接頭裝配
環(huán)境
胺和環(huán)氧丙烷混合物在40-90°C
Kalrez°Spectrum 6375的結果
連續(xù)服務改進近10096
在環(huán)氧乙烷中運行的試驗工廠批量反應持續(xù)服務大幅改善至近一年器,環(huán)氧丙烷,氨和氯甲烷至232°C
氨/焦油混合物和35°C蒸汽
持續(xù)使用性能優(yōu)于其他材料
純和混合的化學品攻擊性和腐蝕性,如氯6375提供了令人滿意的持續(xù)服務氣菊酯溫度在-20”C和220”C之間
在10-45°C濃度下的攻擊性溶劑、表面活性劑和除草劑
環(huán)境
多種化學品使用溫度高達300°C
Marothemm*LH在270*C下1.008小時
溫度循環(huán)在200°C和350℃C之間
各種溶劑
熱Ⅺ冂壁濱?愣00-300°C
郵票每兩個月更換一次,而不是每天更換
Kalrez'Spectmm7075的結果
改進的機械性能可減輕彈性應力;更小的部件是機械密封設計的創(chuàng)新
膨脹率降低到50%,結合較小的熱膨脹系數,提供有效的連接/斷開性能
獨特的彈性體,可使用數百個循環(huán),由于密封強度保持優(yōu)異
7075的機械特性和化學強度降低了噴嘴中尾流流量的可變樓
密封性能提高

杜邦公司™卡爾雷茲@光譜'“提供對各種流體的抗性
碳氫化合物和化學品處理器含有一些加工行業(yè)中使用的最危險的材料。杜邦全氟彈性體零件™卡爾雷茲“光譜""它們旨在在最苛刻的環(huán)境中提供可靠的密封。
在使用混合流量的應用中,過程的不確定性或變化,卡爾雷茲”頻譜"6375提供了最廣泛的化學抗性。Kalrez"光譜™“6375能抵抗酸等具有攻擊性的化學物質氨基甲酸酯,基地,洛斯阿爾德希多,環(huán)氧乙烷和
熱水/蒸汽。由于這種多樣化的化學阻力,6375是許多應用的首選密封材料,這有助于使印章標準化并減少零件庫存。
許多年來,Kalrez4079是難以密封的應用的標準。今天,卡爾雷茲“頻譜™7075超過4079的耐化學性指數。雖然KalrezoSpectrum6375是大多數需要耐化學性的應用的最佳選擇,7075是最適合在高溫下工作的合金。


符合應用要求的耐熱性
彈性體的熱穩(wěn)定性和耐化學性通常是第一個特性。e性能在確定彈性密封的相容性時予以考慮。杜邦特"“卡爾雷茲"光譜"“6375和7075為最終用戶提供基于其規(guī)格要求的解決方案。由于大多數碳室化合物和化學品加工環(huán)境的工作溫度低于260°C,卡爾雷茲頻譜"“6375為各種惡劣環(huán)境中的應用提供了經濟、安全的選擇。工作溫度高達275°C,具有廣泛的化學抗性,6375在各種環(huán)境中產生有效的密封,促進印章標準化并減少庫存
在溫度超過275”C的操作條件下,Kalrez"Spectrum"7075是比KalrezSpectrum更好的選擇"6375.多年來,Kalrez 4079是用于最高溫度應用的最佳產品?，F在,7075提供了更好的耐熱性和密封強度保持,更低的壓縮永久變形指數和整體優(yōu)化的耐化學性。這種特性組合使其成為高溫應用或包含溫度循環(huán)的工藝的絕佳產品,它們需要良好的動態(tài)性能以及優(yōu)異的永久壓縮變形指數。


杜邦™ 卡萊克斯
頻譜
特爾姆
全氟彈性體要件
長期服務和在最具挑戰(zhàn)性的化學和碳氫化合物工藝中的超值使用

與化學過程工業(yè)保持同步
化學和碳氫化合物加工行業(yè)(CPI和HPI)正在快速變化,公司面臨提高可靠性和生產力的巨大壓力。如今,流程不僅運行時間更長,而且溫度和壓力更高。更惡劣的運行條件和更少的操作人員是工廠人員面臨的現實,他們被要求增加維護時間間隔。每個工廠經理、設計工程師和維護主管都面臨著一個反復出現的事夢--對環(huán)境觚鹼讠贐沛琫餹欮自黽涙鍍銷的恐懼。
高性能杜邦™Kalrez全氟彈性體部件已在具有腐蝕性的工藝和高溫應用中使用了40多年。今天,杜邦的Kalrez@產品繼續(xù)引領產品創(chuàng)新,以滿足化學和碳氫化合物加工行業(yè)的需求。
Kalrez Spectrum全氟橡膠零件系列旨在滿足化學和烴類工藝中日益增長的需求。KalrezeSpectrum™6375和7075滿足不同的性能要求但它們之間有重疊之處,可為當今更激進的應用提供所需的密封性能

杜邦公司""Kalrez 頻譜"零件已在苛刻的應用中得到實地驗證
應用
機械密封
機械密封
機械密封
機械密封
動態(tài)和靜態(tài)閥門密封件
應用
機械密封件
快速斷開聯軸器
專有新應用程序
熱膠輸送噴嘴
扶輪社聯席大會
環(huán)境
胺與環(huán)氧丙烷在40-90°C混合
在最高232°C的E0、PO、胺和甲基氯中運行的批量中試裝置反應器
氨/焦油混合物和35℃蒸汽
卡爾雷茲光譜"6375項結果
持續(xù)服務幾乎100%的改進
持續(xù)服務時間顯著提高到幾乎一年
與其他材料相比,在持續(xù)服務方面的性能有所提高
在-20°C至220°C溫度下,環(huán)氧氯丙烷等侵6375成功提供了持續(xù)服務蝕性和腐蝕性化學品的純流和混合流
10-45”C的侵蝕性溶劑、表面活性劑和濃縮除草劑
環(huán)境
含有多種化學品的各種區(qū)域,最高溫度可達300°C
在270°C下MarlothemmLH,持續(xù)1008小時
溫度循環(huán)在200°C到350°C之間
各種溶劑
200-300°C的熱油
密封圈每兩個月更換一次,而不是每天更換一次
Kalrez'頻諾"7075項結果
改進的機械性能為機械密封設計創(chuàng)新提供了更低的彈簧張力和更小的部件
體積膨脹減少50%,熱膨脹系數降低,提供可靠的開關性能
唯一一種彈性體,由于具有優(yōu)異的密封力保持能力,可使用數百次循環(huán)。
7075的機械性能和耐化學性降低了噴嘴中膠水流動的變異性
改進的密封性能

杜邦公司™“Kalrez°頻譜"提供廣泛的流體阻力范圍
化學和碳氫化合物處理器必須包含一些制造中使用的最危險材料。杜邦"“KalrezSpectrum全氟橡膠零件旨在在最苛刻的環(huán)境中可靠密封。
對于存在混合物流、工藝未知或工藝偏差的應用,Kalrez8Spectrum6375提供了最泛的耐化學性。Kalrez”Spectrum™6375耐受包括酸、胺、堿、醛、環(huán)氧乙烷和熱水在內的侵蝕性化學家族
蒸汽。如此廣泛的耐化學性使6375成為許多應用中的首選密封材料,這將允許密封標準化并減少零件庫存。
多年來,Kalrez4079一直是困難密封應用的標準。如今,Kalrez頻譜"7075提供了比4079更高的化學抗性水平。雖然KalrezSpectrum 6375是大多數需要化學抗性的應用的最佳選擇,但7075是高溫環(huán)境下的選擇

熱阻符合應用要求
在確定彈性體密封的兼容性時,彈性體的熱穩(wěn)定性和化學抗性通常是首先考慮的性能特征。杜邦"Kalrez@頻譜"“6375和7075根據規(guī)格要求為終端用戶提供選擇。由于大多數化學和碳氫化合物加工環(huán)境在260°C以下運行,Kalrez
Spectrum"6375是一種安全且經濟實惠的選擇,適用于各種惡劣環(huán)境的應用。它具有高達275°C的操作溫度和廣泛的化學抗性,能夠在各種環(huán)境中提供可靠的密封,從而實現密封標準化和降低庫存。
對于275℃C以上的工作條件Kalrez®Spectrum™7075是Kalrez@Spectrum}的替代品"6375.Kalrez4079多年來一直是高溫應用的首選產品?，F在7075提供了更好的耐熱性、壓縮變形和密封力保持,以及化學耐性的整體提高。這種特性的組合使其成為高溫或溫度循環(huán)條件下需要良好動態(tài)性能和出色壓縮變形的絕佳選擇。


二氧化氯是一種強氧化氣體,作為漂白劑和消毒劑有許多用途,比其他來源的氯更有效、更安全。二氧化氯的大部分生產用于造紙廠的紙漿漂白。
杜邦公司™Kalrez@ 頻譜™ 7275二氧化氯使用中的雙密封壽命
一家總部位于北美的造紙廠不得不頻繁修理處理水中二氧化氯非黑色FFKM通常在安裝后5個月內就會失效,因為該流體的性密封件,泵的密封壽命延長到超過12個月
Kalrez°頻譜"7275是一種特種非黑色全氟彈性體產品,采用杜邦專利交聯體系制成,建議用于需要高耐氧化和反應介質的密封應用中。


杜邦公司™ Kalrez@TriLobe 海豹
獨特的密封設計+材料性能=更長的密封壽命
技術信息-第三版,2010年7月
杜邦開發(fā)了一種密封設計,以改善燕尾槽的密封壽命。該設計結合了杜邦Kalrez全氟彈性體部件的優(yōu)良化學、熱和等離子體抗性,以及獨特的截面形狀,消除了使用燕尾槽的半動態(tài)密封應用中的許多問題。這些問題包括安裝困難,以及由于密封磨損和退化導致的密封壽命短和顆粒產生。
安裝缺陷
密封分離線。法蘭表面以下
在槽內邊緣定位安裝缺口并滾動到位
底部的空間減少了熱膨脹,以避免在高溫下過度壓縮。
功能和優(yōu)點
·模壓缺口讓安裝變得簡單!
·縮短安裝時間。
避免安裝不當。
凹槽內幾何聯鎖,防止密封件在安裝過程中滾動和扭曲。
·底裂片鎖定密封到位,以防止在驅動過程中拉出和移動。
密封分離線保持在法蘭表面以下,避免直接接觸等離子體或工藝化學品。
密封件設計和復合材料選擇相結合,減少了顆粒生成并顯著延長了密封件的使用壽命!

建議的應用
·狹縫閥門
·閘閥
·利用燕尾槽配置的半動態(tài)密封應用
有效
·已經為許多常見的狹縫閥門密封件尺寸開發(fā)了模具。杜邦公司" Kalrez® TriLobe"“密封件可開發(fā)成適合任何尺寸的燕尾槽。The Kalrez°TriLobe"密封件有多種化合物可供選擇。杜邦或其授權經銷商可以幫助您確定最佳化合物,以優(yōu)化密封性能,滿足您的工藝條件。


杜邦的Kalrez®和Vespel°用于碳捕獲利用和儲存

杜邦公司™Kalrez®和Vespel®部件在最重要的地方提供性能、可靠性和安全性
杜邦公司™Kalrez°和Vespel]產品組合提供一系列高性能部件和測試能力。這使客戶能夠在高壓和高溫環(huán)境的關鍵應用中滿足最嚴格的行業(yè)標準,包括可靠性、安全性、可追溯性和效率。
碳捕獲、利用和儲存(CCUS)是指一套在實現全球能源和氣候目標方面可以發(fā)揮不同作用的技術。
CCUS 涉及從大型點源(如發(fā)電或工業(yè)設施)捕獲 CO,這些設施使用化石燃料或生物質作為燃料。C0 也可以直接從大氣中捕獲。如果不在現場使用,捕獲的 CO 可以壓縮并通過管道、船舶鐵路或卡車運輸,用于各種應用或注入深層地質構造,包括枯竭的油氣田或威水含水層,這些構造可以捕獲 CO,用于永久儲存(資料來源:國際能源署)。
碳捕集利用與封存工藝
碳捕獲利用和儲存是一個多步驟的過程。目標是去除現有的CO,或防止CO進入大氣。主要有四個步驟。
1.捕獲:一氧化碳,從大點源捕獲。
幾種分離技術可以用來進行碳洗滌。目前占主導地位的技術是胺化學吸收。其他技術包括膜、吸附、鈣循環(huán)和低溫。
碳捕獲
存簡
這一步驟要求密封產品在胺和高溫環(huán)境中工作。這些都是Kalrez®Spectrum所要求的苛刻條件。™6380和VespelCR-6100零件可提供出色的性能。
2.壓縮和運輸:壓縮CO,運輸到儲存點或轉化為可用產品。
這一步涉及壓縮CO,并通過一系列設備(如閥門、泵、壓縮機、管道和接頭)進行運輸。壓縮的CO也可能處于超臨界狀態(tài),具有升高的壓力和溫度。
密封件需要高壓密封性能和潛在的快速氣體減壓耐受性。Kalrez@0090和Kalrez@OG193可用于此服務。
3.儲存:一氧化碳,注入地下地質構造中。
這一步驟也稱為地質封存,包括將CO注入地質構造。涉及高壓C0氣體,Kalrez@0090}和Kalrez@0G193]都可以用于此應用
4.利用:將一氧化碳用于產品或服務。
目前每年大約使用230 Mt的CO,主要是在化肥行業(yè)用于尿素制造,以及注入油田用于提高石油采收率(EOR)。新的利用實例包括生產基于CO的合成燃料、化學品和建筑集料(資料來源:國際能源署)。
這些用途可能涉及在高壓和不同溫度下處理一氧化碳,但也可與其他化學品結合使用,Kalrez@材料可以提供價值和性能。
CCUS技術
雖然CCUS技術并不新,但現有技術經歷了可擴展性和成本問題。
下一代技術的開發(fā)正在進行中。有些已經經過測試,但大多數仍然需要更廣泛的測試。
對于氣體對CO的快速減壓抗性,不同的條件可以引起注意玨專架脳變
1.高減壓率下的RGD電阻,測試時采用12
MPa/min減壓率、200 bar最大壓力和200°C最大溫度
2.RGD循環(huán)阻力,在150巴最大壓力和100°C溫度下測試
對胺的耐化學性為了評估胺的耐化學性,Kalrez°光譜"6380在乙醇胺(DGA)中進行了測試,DGA是一種胺,用于氣體甜味植物中H,S的化學吸收過程。結果表明,Kalrez° 光譜"6380的腫脹程度明顯低于FKM和其它FFKM。
在50%H,0/50%二乙醇胺(DGA)中140°C的老化
(AS568-2140型園-1S0 1817)
含胺的化學吸收技術似乎是當今工業(yè)中最常用的方法。
Kalrez°CCUS解決方案
由于它對胺的敏感性較低,卡爾雷茲光譜™6380已經用于在煉油廠中消除天然氣中硫化氫的工藝中的密封應用。它也可以成為在以下領域中密封應用的優(yōu)良材料。
CO,吸收過程需要耐胺性。
Kalrez@可以為CCUS帶來三個主要屬性:
·捕獲過程--對一氧化碳的胺化學耐受性,吸收過程
運輸和利用過程--與二氧化碳的兼容性
運輸和利用過程--具有氣體一氧化碳的氣體快速減壓(RGD)阻力,

與超臨界二氧化碳的兼容性
超臨界二氧化碳(sCO,)是二氧化碳的一種狀態(tài)它具有類似液體的密度,但具有類似氣體的擴散特性。當二氧化碳的溫度高于其臨界點(通常為31C和73巴)時,就會發(fā)生這種情況。
100%涇泡336小時后的重量和硬度支化
C0,在2,900psi和200℃C(392°F)下對無約束的樣品
4
任
加
號
運輸sCO是行業(yè)的標準做法。它比運輸氣體有優(yōu)勢
C0,由于其流動性,它更適合注入多孔巖石進行EOR。為此,開發(fā)了一種兼容性測試,以評估對Kalrez"部分的潛在影響。
在這項測試中,Kalrez°0G193和Kalrez°0090 0-環(huán)在純sCO中浸泡兩周。測試后,采用低減壓速率以避免額外的RGD效應(減壓速率保持在1MPa/min以下)。
1 4 9 .10
Kalrez* 0G1930型國 K214
Kalrez*0G193
I50 37 T2
體重變化[96]
Kalnez”@090 o型圖 K-214
三角形硬度[96]
Kalrez° 0090I50 37 T2
無約束樣品在2,900psi和200°C(392°F)的100%CO水中浸泡336小時后,IS037T2樣品的拉伸特性變化
-20
成績
氣體
壓力
溫度
樣品
等待時間
測試條件
Kalrez.0090和0G193
100院一氧化硬,
200巴/2,900磅
200“C/392°F
0形環(huán)K-214(24.99x3.53mm)IS0 37 T2拉伸力(T)
336小時
50
Kalrez*0G793
Delta 分限%m Delta dmax%
Kalrez 0090
三角洲050%三角洲(D)10046
根據IS0 23936-2的驗收標準,兩種化合物均通過了老化測試,沒有顯著的性能損失。
周期
解壓速宰
最小值(1MPa/min)
在SCO處理前后評估了硬度特性、體積變化和拉伸性能。使用ISO 23936-2的驗收標準來確定Kalrez"0090}和0G193在sCO處理后是否提供了可接受的兼容性。

CO中氣體快速減壓(RGD)阻力
運輸、使用和儲存要求對CO進行高壓密封,并結合快速氣體減壓。為了評估專門設計用于RGD抗性的Kalrez°0G193的性能,進行了項受NorsokM-710/ISO23936-2測試啟發(fā)的測試。
與正式的ISO 23936-2相比,此測試的兩個主要區(qū)別在于氣體成分和夾具類型。測試中使用的氣體成分是100%的CO,而不是10%的CO和90%的氮氣的混合物。更高的CO含量通常被認為更具性。此外,此測試使用開放槽夾具類型,具有無限自由體積,而不是ISO指定的標準化夾具。
壓力周期如下圖所示:
天氣循環(huán)測過-RGDI5023936,100C,解樂造率=20bar/min
動8百分比(
附間,小時
此測試結果還顯示出符合IS023936-2的最佳RGD評級,環(huán)的橫截面內沒有明顯損傷(評級0000)
Vespel® CCUS解決方案
杜邦™Vespel° 部件和形狀經常用于壓縮機和泵送機械,使它們成為CCUS中捕獲和壓縮步驟的理想解決方案。我們?yōu)檫@些應用提供一系列產品組合。
1)Vespel'CR家族
Vespel°CR家族在煉油廠或化學加工中提供優(yōu)異的化學抗性。它們?yōu)槊芊饧峁└呖谷渥冃阅?為泵的磨損環(huán)提供干運轉能力,并為球閥座等公差嚴格的零件提供易于加工性。
杜邦公司™Vespel® CR-6100零件和形狀是由碳纖維組成的復合材料,碳纖維保持在含氟聚合物樹脂基體中(PFA/CF增強復合材料,帶有隨機x-y取向的碳纖維)。
杜邦公司™Vespel® CR-6100符合以下規(guī)格:APISTD/ISO 13709,石油石化和天然氣工業(yè)離心泵:
:-46至230”C(-51°F至446F)溫度極限
·2,000kPa(20bar;300psi)每個磨損部位的極限壓力差,線性測量值為25毫米(1.0英寸
由于其低蠕變和高熱穩(wěn)定性,Vespel°CR-6100在其他耐化學性塑料達不到的地方往往表現出色。這使得 Vespel° CR-6100 特別適合用于密封件、耐磨環(huán)和其他在各種設備和操作條件下使用的組件。自1996年以來,VespelCR-6100已在煉油廠、化工廠、發(fā)電廠和其他流體處理設施的數千臺泵中安裝。Vespel° CR-6100 的特性有助于降低泵抽吸的風險,并使內部旋轉至固定部件的間隙減少50%或更多。

2)韋斯佩爾一家
Vespels聚酰亞胺家族的各種部件和形狀提供了多種特性。這些產品非常耐用,用于要求苛刻的應用中,需要優(yōu)異的耐熱性、低磨損和/或低摩擦、強度和抗沖擊性。
SP-1
未填充。優(yōu)異的耐磨性和絕緣性能,工作溫度范圍從低溫到300°C。低電導率。SP系列中最高的伸長率和純度。可作為定制零件或庫存形狀提供
SP-21
石墨增強,具有低摩擦特性,可在各種應用中配合或不配合潤滑。可定制零件或原裝形狀。
SCP-5050、SCP-5009和SCP-50094
比SF聚酰亞胺具有更高的熱氧化穩(wěn)定性,同時具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性 SCP-5050與鋼的CTE相匹配SCP-5009和SCP-50094接近鋁的CTE?？勺鳛槎ㄖ屏慵颥F貨形狀提供。


Vespel's的高壓密封和快速氣體減壓性能
Vespel@}聚酰亞胺在超臨界 CO 條件下的老化性能和 RGD 性能進行了測試,以評估其在高溫高壓下的性能。測試條件如下表所示:
測試條件
測試
氣體
溫度
壓力
減壓速率
持續(xù)時間
樣品
老化和快速氣體減壓
10籪拌縮魽蒪新澪塬蓁牌嶼槜刎氪吳種,
150“C/302 °F
200巴/2,900榜
120巴/分鐘-1,740磅/分鐘
20小小時和100小時
150 527-1BA級
VespeF SP-1(來填充聚合物)
Vespel* 聚酰亞胺等級
測試性能
Vespel°SP-21(石墨填充 PI)
Vespel°SCP-50194(先進填料技術)
E-模量,斷裂伸長率,目視檢查
在100小時的老化和快速氣體減壓事件后,拉伸試樣上沒有觀察到視覺缺陷或尺寸變化。
測試后未發(fā)現對斷裂時的E模量或伸長率有顯著影響。


報價摘要
Kalrez° 材料此圖表顯示了適用于CCUS服務的推薦Kalrez*產品,這些產品具有選定的耐化學性和機械性能。
卡爾雷茲*年級
硬度Shore A
耐化學性
二氧化碳
碳氫化合物
6375
7275
7375
6380
80
7090
90
7375
79
最好的合適的不建議
7390
89
0090
95
0G193
gd
溶劑
水/蒸汽至200°C(392°F)
胺類
DEA中東和非洲染堡氣體分新
云
甲醇
干熱可達200°C
氙氧化物
機械性能
高壓/擠壓抗力
長期密封/C5R
RGD抗性
根據評估胺耐受性、與超臨界CO的相容性和快速氣體減壓耐受性的測試,Kalrez*零件可以在碳捕獲、利用和儲存方面提供顯著效益,特別是在各種設備中,如:
·用化學或溶劑吸收法捕獲:
·一氧化球的壓縮與運輸,
-吸附制
-壓縮機-高壓CO、閥門、管道連接器和法蘭
再生怨
-重新鍋爐
-運輸坦克
-熱交換器
封存和儲存
-泵,機械密封
-一氧化碳,噴射閥
-噴射管密封
Vespel"材料
Vespe“可以使用的兩個主要領域是 CCUS 中的捕獲和運輸階段。Vespel”cR推薦用于具有化學腐蝕性的服務泵和壓縮機。Vespel's可以用于運輸和儲存部件,如閥座、襯套和密封件。
關鍵韋斯佩爾應用程序
閥門和減壓器
維斯佩爾
麾位
莖部包裝
座椅承載密封件
徵歟基受體
連接器
工業(yè)和運輸應用,從生產到移動
泵
Vespels和CR
軸承
佩戴戎抬
活塞環(huán)
套管
管道,儲存,加油
壓縮機
Vespel* CR
活塞環(huán)
騎手樂隊
迷宮海豹
包裝環(huán)
時閥板
生產、儲存、管道、加油